Растворимость осадка в отсутствие избытка одноименного иона будет равна

Значит потери за счет растворимости Мg(ОН)₂ (М=58,320) в 250 мл составляют 5,3110^40,25058,320=7,7410^3 г Mg(OH)₂ или 3,87%

При использовании в качестве промывной жидкости раствора аммиака растворимость Mg(OH)₂ понижается за счет введения одноименных с осадком ионов OH^. Зная, что потери должны составлять 0,1%, находим растворимость Mg(OH)₂:

Следовательно, [Мg²⁺]=1,3710^5 M. Отсюда, на основании произведения растворимости, имеем

На основании константы диссоциации NН₃

вычисляем концентрацию NН₃ в растворе, в котором [ОН^]=6,6210^8 M. Так как в водном растворе аммиака [NH₄⁺]=[ОН^], то из константы диссоциации следует

Пример 8. Произведения растворимостей BaCO₃ и PbCO₃ соответственно равны 810^-9 и 7.310^-14. Из раствора, содержащего 0.001 M Ba²⁺ и 10^5 Pb²⁺, осаждается половина бария. Какова теоретическая молярная доля PbCO₃ в осадке:

а) если ни какого соосаждения не происходит,

б) если происходит равномерное распределение примеси,

в) если происходит логарифмическое распределение примеси?

Решение.

а) После осаждения половины бария, [Ba²⁺]=510^4 M. Концентрация карбонат-иона, [CO₃^2]=810^-9/510^4 =410^5 M. При этой концентрации карбоната [Pb²⁺]=7.310^-14/410^5=1.8310^9 M, т.е. свинец практически полностью переходит в осадок. Отсюда молярная доля PbCO₃ в осадке

б) , D=810^-9/7.310^-14=1.1010⁵. , xa=10^5,

в) =1.1010⁵, , , .

xa=10^5,

Пример 9. Произведения растворимостей BaCO₃ и PbCO₃ соответственно равны 810^-9 и 7.310^-14. К 1 л раствора, содержащего 0.001 M Ba²⁺ и 10^5 Pb²⁺, добавляют 0.0011 М карбоната. Каковы концентрации катионов бария и свинца, оставшихся в растворе,

а) если никакого соосаждения не происходит,

б) если происходит равномерное распределение примеси,

в) если происходит логарифмическое распределение примеси?

Решение.

а) После добавления карбоната в осадок практически полностью выделяется ион бария. Если в первом приближении пренебречь образованием PbCO₃, то [CO₃^2]=0.00110.001=10^4 M. Произведение концентраций [Pb²⁺]_in[CO₃^2]=10^9 > 7.310^-14. Другими словами, в осадок будут выделяться оба катиона. В соответствии с этим

[CO₃^2]=0.00110.00110^5+810^-9/[CO₃^2]+7.310^-14/[CO₃^2].

Решением этого квадратного уравнения является [CO₃^2]=1.4510^4 М.

Отсюда для равновесных концентраций катионов в растворе получаем:

[Ba²⁺]_end=810^9/1.4510^4=5.510^5 М, [Pb²⁺]_end=7.310^-14/1.4510^4=5.010^10 М

б) Из пункта а) следует, что как барий, так и свинец практически полностью выделяются в осадок. Если принять, что образующийся твердый раствор является идеальным, то активность соответствующего компонента в твердой фазе будет равна его молярной доле в ней:

a(PbCO₃)=10^5/(0.001+10^5)=9.910^30.01, a(BaCO₃)10.01=0.99.

[Pb²⁺]_end[CO₃^2]=ПР(PbCO₃)a(PbCO₃), [Pb²⁺]_end=7.310^-140.01/1.4510^4=5.010^12 М

[Ba⁺]_end[CO₃^2]=ПР(BaCO₃)a(BaCO₃), [Ba²⁺]_end=810^90.99/1.4510^4=5.610^5 М

в) =810^9/7.310^-14=1.1010⁵, ,

, , [Pb²⁺]_end0.

Задачи

1. Какую навеску пирита, содержащего около 30% серы нужно взять для анализа, чтобы получить 0,3 г осадка BaSO₄?

2. Вычислить фактор пересчета, если при определении мышьяка сначала осадили As₂S₃, затем окислили серу до SO₄^2-, осадили сульфат хлоридом бария и взвесили BaSO₄?

3. Какую навеску Fe₃O₄ следует взять для получения 1,0 г Fe₂O₃?

4. Определение содержания серы выполняют по схеме SH₂SCdSCuSCuO. Вычислить фактор пересчета для определения S по CuO.

5. Вычислить фактор пересчета для определения HF, если анализ выполняли по схеме: HFCaF₂CaSO₄.

6. Для определения сульфата в растворе Fe₂(SO₄)₃ осадили Fe(OH)₃ и после прокаливания осадка получили гравиметрическую форму Fe₂O₃. Вычислить фактор пересчета.

7. Вычислить фактор пересчета для определения P₂O₅, если анализ выполняли по схеме: P₂O₅PO₄^3–(NH₄)₃PO₄12MoO₃PbMoO₄.

8. Вычислить фактор пересчета для определения калия, если после осаждения его в виде K₂PtCl₆ получена гравиметрическая форма платины.

9. Вычислить фактор пересчета для определения тиосульфата натрия, если после окисления и осаждения получена гравиметрическая форма BaSO₄.

10. Вычислить фактор пересчета для определения CaO, если анализ выполняли по схеме: CaOCa₃(PO₄)₂Mg₂P₂O₇.

11. Вычислить фактор пересчета для определения NH₃ по хлорплатинатному методу, при котором гравиметрической формой является металлическая платина (NH₃(NH₄)₂PtCl₆Pt).

12. Сколько вещества, содержащего около 50% железа, следует взять для анализа, чтобы масса прокаленного осадка Fe₂O₃ была 0,1 г?

13. Анализ карбида кальция выполняли по схеме CaC₂H₂C₂Ag₂C₂AgCl. Вычислить фактор пересчета для определения CaC₂.

14. Смесь бромида и иодида серебра содержит по массе 55,25 % серебра. Вычислить процентное содержание каждой соли в смеси.

15. Рассчитать навеску вещества, содержащего около 1% K₂SO₄ и 3% KCl, необходимую для получения 0,2 г осадка KClO₄.

16. При анализе 0,6528 г вещества получили 0,2825 г смеси сульфатов калия и магния. Масса Mg₂P₂O₇, выделенного из этой смеси, составила 0,1536 г. Вычислить процентное содержание оксидов калия и магния в анализируемом веществе.

17. Из навески 1,0000 г силикатной породы получили смесь солей NaCl и KCl общей массой 0,1015 г. Из этой смеси получили осадок K₂PtCl₆ 0,2040 г. Вычислить процентное содержание Na₂O и K₂O в силикате.

18. Сульфат алюминия содержит около 88% Al₂(SO₄)₃18H₂O. Рассчитать навеску, необходимую для определения алюминия в виде Al₂O₃, если масса Al₂O₃ 0,1 г.

19. Какой объем 0,1 М AgNO₃ потребуется для осаждения хлора из 1,0 г смеси, содержащей одинаковые массы BaCl₂2H₂O и NaCl, если осадитель добавляется в стехиометрическом соотношении?

20. Вычислить потери Са (г и %) за счет растворимости осадка СаС₂O₄, если к 20 мл раствора, содержащего 0.1 г кальция, прибавили 35 мл 0,25 М (NH₄)₂C₂O₄.

21. Сколько процентов составят потери за счет растворимости AgCl при осаждении 0,15 г хлорида эквивалентным количеством нитрата серебра в 1 л раствора?

22. Сколько миллилитров 0,1 н. (NH₄)₂SO₄ нужно прибавить к 300 мл воды, чтобы при промывании осадка 0,5 г BaSO₄ этим раствором потери за счет растворимости не превышали 0,01%?

23. Сколько миллилитров 25%-ного NH₃ нужно добавить к 150 мл промывной жидкости, чтобы при промывании осадка MgNH₄PO₄ потери за счет растворимости составили не более 0,0001 г MgO?

24. Вычислить потери PbSO₄ (г и %) за счет растворимости осадка, полученного при добавлении к 20 мл 0,1 М Pb(NO₃)₂ и полуторного избытка 0,1 М H₂SO₄

25. Сколько миллилитров 0,1 М (NH₄)₂CO₄ необходимо для осаждения кальция и стронция из 200 мл раствора, содержащего в 1 л 0,555 г СаСl₂ и 0,317 г SrCl₂, если осадитель добавляют в стехиометрическом количестве?